يجمع البيانات ويعالجها وينقل النتائج .. يمكن وضعها في الغسالة ..!!
تمكن العلماء من دمج مكونات حوسبة رئيسية في ليفة واحدة مرنة -خيط واحد من نسيج الملابس -ويمكنك وضعها في الغسالة. ويأمل الباحثون في نسج العديد من هذه الألياف معًا في شبكة "حوسبة ألياف" متماسكة، أي ملابس ذات قدرات ذكية.
المنسوجات الذكية، المعروفة أيضًا باسم الأقمشة الذكية أو المنسوجات الإلكترونية، هي مواد تحتوي على مكونات إلكترونية تُعزز ميزات الأجهزة القابلة للارتداء وغيرها من المنتجات. وكان ابتكار LilyPad عام ٢٠٠٧ أحد أقدم التطبيقات، وهو سلسلة مكوِّنات إلكترونية قابلة للخياطة، مصممة للاستخدام في الملابس التفاعلية والألعاب.
ومن أبرز قيود المنسوجات الذكية محدودية قدرات الليفة بمفردها، وعدم دمجها مع مكونات فردية. لذلك فالمهام الأساسية، مثل تفسير الإشارات الحيوية آنيًا، تُصبح صعبة، ويصعب التقاط الإشارات لمعالجة البيانات لاحقًا.
في دراسة جديدة بمجلةNano-Micro Letters، قام العلماء بدمج الاستشعار والتواصل والحوسبة والتخزين في خيط واحد من الألياف. ويمكن لكل ليف مرن التمدد بنسبة ٦٠٪، وغسله في الغسالة، مما يعني إمكان استخدامه لنسج الملابس العملية.
قال العلماء إن الألياف الجديدة تُمكّن الملابس أو الأجهزة الذكية من العمل بدقة أكبر بفضل الاستشعار من نقاط متعددة والتفاعلات الفورية بين الحاسوب والإنسان.
أضافوا أن كل ليف مُطوّر في الدراسة تضمن ثمانية أجهزة، منها أربعة أجهزة استشعار -كاشف ضوئي، ومستشعر درجة حرارة، ومقياس تسارع، ومستشعر تخطيط فوتوبيثزموجرافي (PPG)، الذي يقيس التغيرات في امتصاص الجلد للضوء -وكذلك وحدة تحكم دقيقة، ووحدتي اتصال، وأجهزة إدارة طاقة. وحققت هذه المكونات مجتمعةً جمع البيانات ومعالجتها وتخزينها ونقل النتائج.
لمراقبة مدى فعالية النظام الجديد، قام العالم بدمج أربعة ألياف ذكية في أكمام الملابس وأرجل البنطال، وطلب من شخص يرتديها أداء بعض تمارين القرفصاء والاندفاع.
تُشغِّل كلَ ليف شبكة عصبية مُدرّبة بشكل فردي، بخوارزميات التعلم الآلي المُصممة لمحاكاة طريقة معالجة الدماغ البشري للمعلومات. هذا مكّن الألياف من التعرف على الحركات، ومنها القرفصاء، والرفع، ودوران الذراع، وغيرها.
حققت ليفة واحدة دقة بنسبة 67% في التعرف على حركات محددة، بينما عززت الألياف الأربعة التي تعمل معًا الدقة إلى 95%.
وقال العلماء: "هذا يؤكد التحسن الهائل لإمكانات للاستشعار التعاوني متعدد الألياف والتفكير الموزع، ويعني تحولًا كبيرًا لأنظمة الذكية القابلة للارتداء والتي تدمج الحوسبة مع عملية صنع القرار الشبكية لتقديم أداء قوي وعالي الدقة".
أقر العلماء بوجود تحديات في تحسين سرعات الاتصال، وتقليل استهلاك الطاقة، وزيادة عرض النطاق الترددي.
اترك تعليق